摘要：北京电力医院改扩建工程中，其基坑开挖面积14825㎡，基坑深度23m（局部24m）。基坑范围地基土基本为杂填土、砂卵石。基坑开挖面积较大、较深，且基坑距四周建筑物非常近，通过对基坑采用支护桩+锚杆+挡土墙进行支护，对基坑进行全方位监测，基坑施工安全稳定，取得了良好的效果。本文就深基坑的支护和监测技术进行了详细的论述，为今后类似工程积累经验和提供一定的参考。
关键词：深基坑；土方开挖；监测；施工
1工程概况
1.1工程简介
北京电力医院位于北京市丰台区太平桥西里甲1号，其改扩建工程项目位于北京电力医院院内，新建主体建筑地下部分占地面积13264㎡，基坑开挖面积14825㎡，基坑深度23m（局部24m）。基坑范围地基土基本为杂填土、砂卵石。基坑开挖面积较大、开挖较深，尤其是基坑距四周建筑物非常近。
北侧为广安路，基础边线距建筑红线约为8m，距马路约为17m。南侧为一栋9层的病房楼，基础埋深约为8m，距基础边线约为8.5m，最近处为2m；另有一条地下通道，埋深约5.00m，距离拟建建筑外墙约12.70m。西侧的北段距基础边线线13.4m为一18层居民楼，该楼两层地下室，基础埋深约为8m，南段距基础边线16m外为2层的健康管理楼附属用房、单身宿舍及营养食堂等低层建筑。东侧的北段有一12层的健康管理楼，基础埋深为8.6m，距基础边线最近处约4.6m，南段为施工用场地。
1.2基坑地质情况
本工程拟建场地位于永定河冲洪积扇上部位置。根据勘察结果，场地地下5m内为杂填土和素填土，5m以下以细砂和卵石为主。
拟建场区地下水概况：勘察期间场地稳定地下水位23.7～24.6m。
2基坑支护方案
本工程基坑支护按地面以下23m计。根据场地地质情况，在保证安全的前提下，从经济角度进行支护设计。考虑到地下结构外墙及防水的施工方便，基坑四周支护时在基础边线外预留1300mm的施工肥槽，局部根据实际情况调整。
东侧北段的健康管理楼距基坑距离较近，该段的支护结构适当加强，另外，基坑的南侧距病房楼约8.5m左右，该段设计时考虑该楼产生的荷载。基坑东侧的塔吊基础和北侧的卸料平台的荷载在基坑设计时一并考虑。
2.1边坡设计方案
2.1.1支护加固设计思路及选定
本工程基坑开挖深度为23m，按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012），本工程基坑侧壁安全等级为一级。
根据工程地质特点，本着“安全第一，经济合理”的原则，基坑上部2m采用砖墙支护的形式，下部21m采用灌注桩+锚杆支护的形式，设三道锚杆，桩顶设钢筋砼冠梁。在充分研究本工程地层资料、基坑深度、周边建筑物及道路、管线条件的基础上，利用电算软件计算，进行基坑支护设计。
2.1.2支护结构加固设计计算结果
根据地勘报告提供的各支护段地层参数，结合现状地坪标高及各区域基底标高，采用“大力神”设计软件计算，计算深度按23m计算，上部2m用砖墙代替。计算结果略。
2.2 分项工程施工方案
2.2.1护坡桩施工方案
工程场地位于北京市丰台区电力医院院内，西三环之内，结合该地区地质特点，护坡桩的施工采用旋挖成孔工艺，成孔后下放钢筋笼，水下灌注混凝土成桩。本工程护坡桩桩径为Φ800mm，护坡桩桩长24.5m。
主要施工方法
⑴测量放线
根据提供的测量基准点，由专职测量人员进行放线定位，放线结束后会同甲方、监理共同验线，认为无误并签字后进行下一步施工。
⑵泥浆的制备：
根据现场进度情况设置3台旋挖钻机，每台钻机挖制1个泥浆池，泥浆池容量为26m3，泥浆池铺塑料布，以防渗漏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆每台钻机泥浆制备的数量要保证2个孔施工所需的泥浆，并随泥浆的损耗及时补充新鲜泥浆。成孔时按下表制备泥浆，水：膨润土：碱：纤维素=1000：80：5：1；施工中根据地层情况适当进行调整。
⑶钻机就位
保持场地平整，钻机就位时必须平正、稳固。采用八点定位法，保证桩位的准确性。旋挖钻机可通过自动调控装置来调节钻机桅杆的垂直度，桩孔的以保证桩孔的垂直。
⑷护筒的埋设
根据桩位，要预埋护筒，护筒内径比设计桩径大100mm，长度根据现场和地层情况确定。护筒中心与桩位中心埋设误差不大于50mm，护筒埋设应保持垂直；埋设护筒的孔口要大于护筒直径100mm以上，周围须用粘性土从下往上填满捣实。经测量人员用仪器复核后方可开钻。
⑸钻进
钻进时按照引线严格对位，保证孔位偏差不大于D/6且不大于10cm。孔径不小于-0.1D且不小于-5cm。施工时及时检查钻头磨损情况，补焊钻头。钻机具有自动检测钻孔深度的功能，但为了解沉渣厚度，再用测绳复测孔深；钻进过程中，钻机手随时注意垂直控制仪表，以控制钻杆垂直度，保证孔垂直度1%的要求；同时控制取土器提升速度，防止塌孔。
2.2.2护坡桩桩顶冠梁施工
⑴将桩顶浮浆凿净，使桩头保持一个水平线。
⑵桩顶钢筋伸入冠梁中的长度符合设计要求，未达到设计要求的采用搭接焊工艺接至设计长度。
⑶冠梁钢筋采用梅花绑扎，每个绑扎点绑扎牢固。
⑷模板安装平整、牢固，严防灌注中变形或混凝土外泄。
⑸浇筑桩顶连梁混凝土前，桩顶必须清理干净，以保证护坡桩与桩顶连梁连接牢固。
⑹浇混凝土前由工程师进行全面检查，合格后方可浇注，浇注中边浇边振捣密实。
2.2.3护坡桩桩间土护壁
在土方开挖时，桩壁面禁止机械挖方，采用人工清除，以避免桩间土坍塌或超挖。为保证坡顶稳定，防止桩间土自然坍落，土方开挖后对桩间土进行挂网喷砼处理。钢板网上下间距每1m射钉固定在桩上，桩与桩之间击入0.5m钢筋固定钢板网，喷射5cm厚C20混凝土面层。
（1）杆体制作
按照设计要求制作锚杆体，确保杆体长度；锚索要顺直，自由段套以聚乙烯防护套。锚索的表面设置定位器，定位器的间距：在锚固段为2.0m，在自由段为3.0m。
（2）灌浆
灌浆水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.4～0.5。采用二次灌浆法，注浆管端距孔底150mm，灌注时，管口要始终埋在浆中，待浆液灌满后，封堵孔口，以0.2MPa压力补浆，稳压数分钟。
（3）锚杆张拉
a加工异型支撑板，调整角度，使腰梁承压面在同一平面上，且承压面应平整并与锚杆轴线方向垂直。钢腰梁采用两根25B、28B工字钢平行并排放置，采用短钢筋将两根工字钢焊接于一体，制作时，需注意调整两根工字钢间的距离需适宜。
b锚杆灌浆7天后待锚固体强度达到设计强度的80％时，进行预应力张拉试验，锚杆张拉试验荷载为锚杆设计最大轴向拉力的110%，锚杆张拉试验逐级加载进行，只有当本级荷载达到稳定后，方可进行下一级加载试验，张拉加荷分级及加荷速率按规范进行。
3基坑监测方案
3.1监测内容和项目
(1)周边建筑的沉降及倾斜（高层建筑）；
(2)基坑周边重要地下管线沉降；
(3)支护桩顶的沉降和水平位移；
(4)支护桩深层的侧向位移(桩体测斜)；(5)预应力锚索的应力变化；
(6)桩身内力监测。
3.2监测报警及异常情况下的监测措施
当监测数据达到监测报警值时，或结构变形过大或场地情况变化时应增加监测频率，有事故征兆时则需连续监测。并及时提交监测报告，由设计、施工及监测等单位进行会诊，对可能出现的各种情况做出估计和决策，并采取有效措施，不断完善与优化下一步的设计与施工。
3.3监测数据处理与信息反馈
3.3.1数据录入
根据各个监测项的实际需要及时的将采集到的数据录入，监测数据记录应使用正式的监测记录表格，任何原始记录不得涂改、伪造和转抄，监测记录应有相应的工况描述，监测记录和监测技术成果均有责任人签字。
3.3.2数据处理与信息反馈
首先对数据的有效性进行检查，数据审核无误后，按照各自监测项的特点进行处理。
做出监测结果过程曲线，及时反馈给项目负责人，发现异常现象要随时汇报。当监测数据达到监测报警值时，要立即组织有关人员分析原因、研究对策，必要时采取果断措施，以防发生意外。
3.4监测人员的配备
现场监测计划安排3-4名测量人员，2-4名岩土测试人员，同时配备若干辅助监测人员。
4总结
通过对本工程基坑支护和基坑监测的施工进行精心组织，施工效果达到了预期效果，满足了地下结构施工空间要求，结构施工期间支护结构稳定，四周建筑及道路未出现明显下沉和开裂现象，通过监测，基坑最大位移和邻近建筑物的最大沉降变形量均在控制范围内。
论文作者:李彦宁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/23
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